長い間、高高度ケーブルの巡検はすべて人工が主で、人工の点検修理の過程の中で作業状況の危険を考慮しなければならない以外に、また長時間点検修理人の疲労がもたらす人為的な誤差を考慮しなければならない。この方法では人手がかかるだけでなく、オーバーホールの精度も確保できません。
高高度ケーブルの複雑なトラス構造は、通常のロボットではほとんど機能しません。スネークロボットは細長い身体機構と多様な運動形態のおかげで、登り作業が必要な構造に適しています。
中国鉱業大学の唐超権教授らの研究グループは、人工の代わりに高高度ケーブルの巡検を行うヘビ型ロボットを開発した。ヘビ型ロボットは、9つの同じ関節と、制御システムと電力供給を一体化したモジュールと、頭部のセンサーで構成されている。関節と関節の間は一軸で180度回転することができ、隣接する2つの軸が直交しているため、複雑な環境での縫合が可能だ。滑らかな表面では、各関節の自転によって、ロボットは体を円形にして移動することができます。
スネークロボットに自律性を持たせるために、豊富なセンサーが搭載されています。ロボットは慣性センサの情報を利用して自分の状態を効率的に推定する必要があるため,各関節の姿勢制御と姿勢解法がロボット設計の鍵となる。
このため、中国鉱業大学はNOKOV光学式三次元モーションキャプチャーシステムに使用してロボットの関節の動きを捉える。このシステムは,サーペンクロボットの各関節に固定されたマーカー点を8枚の赤外線光学モーションキャプチャーレンズで捉え,サーペンクロボットの動きにおける各関節の位置座標と角度変化を基準量として取得する。慣性センサの情報を融合させて解くポーズとモーションキャプチャシステムが取得したポーズデータを比較することで,アルゴリズムの有効性を検証した。
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